1、专题3从矿物到基础材料第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界获取铁和铜课时跟踪检测知识点一：铁的冶炼1工业炼铁，用到的原料有：铁矿石、焦炭、空气、石灰石，下列对原料在冶炼过程中的作用叙述不正确的是()A焦炭是铁矿石炼铁时的还原剂B空气在与焦炭的反应中，为炼铁提供能量C石灰石是帮助矿石中杂质形成炉渣D固体原料需粉碎，增大与气体的接触面解析：炼铁过程中，焦炭与空气反应不仅为炼铁提供还原剂CO，还提供了热量，A项错；石灰石主要用来除SiO2；将固体原料粉碎，增大与气体的接触面积，使反应更充分，原料利用率更高。答案：A2下列在高炉里炼铁的反应中属于非氧化还原反应的是()ACO2C2COBCaOSi
2、O2CaSiO3CFe2O33CO2Fe3CO2DSiO22CSi2CO解析：B项化学反应中各元素化合价均没有变化，是非氧化还原反应；其余三个反应均是氧化还原反应。答案：B3铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和磁铁矿。金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石，石灰石能除去铁矿中的二氧化硅。请填空：(1)写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：_。(2)写出焦炭起还原作用前在高炉中参与反应的两个化学方程式：_。(3)写出碳酸钙参与反应的化学方程式：_。解析：(1)赤铁矿被还原成铁的化学方程式为Fe2O33
3、CO2Fe3CO2。(2)焦炭起还原作用前在高炉中参与反应的两个化学方程式为CO2CO2，CO2C2CO。(3)碳酸钙参与反应的化学方程式为CaCO3CO2CaO，CaOSiO2CaSiO3。答案：(1)Fe2O33CO2Fe3CO2(2)CO2CO2CO2C2CO(3)CaCO3CO2CaO，CaOSiO2CaSiO3知识点二：铜的冶炼4下列关于铜的冶炼的说法，正确的是()A工业上采用高温冶炼黄铜矿得到的铜，含铜量为99.7%以上B铜的冶炼原理与铝的冶炼原理是相同的C生物炼铜具有成本低、污染小、反应简单等优点D采用高温冶炼黄铜矿得到的铜，不含任何杂质解析：工业上采用高温冶炼黄铜矿得到的铜，含
4、铜量在99.5%99.7%之间，A、D两项错；铜的冶炼用热还原法，而铝的冶炼用电解法，原理不同，B项错；C项正确。答案：C5赤铜矿的主要成分是Cu2O，辉铜矿的主要成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热发生以下反应：Cu2S2Cu2O6CuSO2，关于该反应的说法中，正确的是()A该反应的氧化剂只有Cu2OBCu2S在反应中既是氧化剂，又是还原剂CCu既是氧化产物又是还原产物D每生成19.2 g Cu，反应中转移1.8 mol电子解析：该反应的电子转移情况为：，由电子转移情况知Cu2O作氧化剂，Cu2S既作氧化剂，又作还原剂，A项错，B项正确；Cu是还原产物，SO2是氧化产物，C项错；每生成
5、6 mol Cu(384 g)，转移6 mol电子，那么生成19.2 g Cu，转移0.3 mol电子，D项错。答案：B6铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜即：曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜，试写出该反应的离子方程式：_。(2)尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈即：铜绿，化学式Cu2(OH)2CO3，其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法：_。(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币
6、。(铜的熔点是1 183.4 ，铁的熔点是1 534.8 )_。解析：(1)铁比铜活泼、铁能置换出CuSO4中的铜。(2)铜器表面生成铜锈是铜与O2、CO2和H2O相互作用的结果，而空气中含有O2、CO2和H2O，所以铜应保存在干燥空气中。(3)铜用于制造货币是因为铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型。答案：(1)FeCu2=Fe2Cu(2)干燥空气中保存(3)铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点较低，容易冶炼铸造成型知识点三：金属的冶炼方法7下列金属冶炼的反应原理，错误的是()A2NaCl(熔融)2NaCl2BMgOH2MgH2OCFe3O44CO3Fe4
7、CO2D2HgO2HgO2解析：镁的制备用MgCl2MgCl2，活泼金属Na、Mg、Al均用电解法制备。答案：B8下列有关金属的工业制法中正确的是()A制钛：用金属钠置换四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物C制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液D炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜解析：金属钠与溶液中溶剂水反应，不能置换出四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛，故A错误；工业上常用CO在高温下还原铁矿石炼铁：3COFe2O3=2Fe3CO2，故B正确；工业上常用电解熔融氯化钠制钠：2NaCl2NaCl2，而电解饱
8、和NaCl溶液：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，得不到钠，故C错误；黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经过冶炼后得到粗铜，粗铜进行电解得到99.9%的铜，故D错误。答案：B1用足量的CO还原32 g某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到60 g沉淀，则该氧化物是()AFeO BFe2O3CCuO DCu2O解析：生成60 g碳酸钙沉淀，则通入的CO2为0.6 mol，那么足量CO与32 g氧化物反应，生成了0.6 mol CO2。CO Fe，产生0.6 mol CO2，需43.2 g FeO，A项错；3CO 2Fe，产生0.6 mol CO2，需32 g Fe2O3，B项正确
9、；CO Cu，产生0.6 mol CO2，需48 g CuO，C项错；CO 2Cu，产生0.6 mol CO2，需86.4 g Cu2O，D项错。答案：B2有CuO和Fe2O3组成的混合物a g，向其中加入2 mol/L的硫酸50 mL，恰好完全反应。如将2a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体的质量为()A(2a1.6)g B2(a1.6)gC(a1.6)g D3.2 g解析：CuO和Fe2O3与硫酸反应的化学方程式为CuOH2SO4=CuSO4H2O，Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O，它们恰好完全反应，则CuO和Fe2O3中氧元素恰好结合H2SO4中
10、氢元素生成H2O，故a g CuO和Fe2O3的混合物中氧元素的质量为2 mol/L0.05 L16 g/mol1.6 g，所以2a g混合物中含氧元素的质量为3.2 g，如将2a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体为Cu和Fe，则剩余固体的质量为(2a3.2)g2(a1.6)g。答案：B3a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比约为()A17B71 C78D87解析：铁粉投入H2SO4和CuSO4的混合溶液中，发生反应：，解得m g，那么与H2SO4反应的Fe为a g g g g，解得n mol
11、，则参加反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为71，B项正确。答案：B4如下图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，回答下列问题：(1)有下列实验步骤：加热；通入一氧化碳。请用上述实验步骤的标号填空，实验开始时，应先_，然后_。(2)实验进行一段时间后，A装置中出现的现象为_，说明有_生成，B装置中出现的现象为_，说明有_生成。(3)装置A中的反应化学方程式为_，装置B中的反应化学方程式为_，装置C中的目的是_。(4)反应结束后，应先_，待冷却后_。解析：一氧化碳不纯时，加热可能会发生爆炸，所以实验开始时，应先通一氧化碳，然后加热；反应结束，为防止铜被氧化，应先撤去酒精灯，待冷却后停止通入一氧化碳；一氧化碳还原氧化铜的实验现象是黑色粉末变红色，澄清石灰水变浑浊。答案：(1)(2)黑色粉末变红色铜澄清石灰水变浑浊二氧化碳(3)CuOCOCuCO2CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O使未反应的CO燃烧，防止污染大气(4)撤去酒精灯停止通入一氧化碳